2019年高考物理總復(fù)習(xí) 第四章 曲線運動 萬有引力與航天 第2課時 平拋運動課件 教科版.ppt

第2課時平拋運動 基礎(chǔ)回顧 核心探究 演練提升 基礎(chǔ)回顧自主梳理 融會貫通 知識梳理 一 平拋運動1 定義 1 v0 0 沿方向 2 只受作用 2 性質(zhì) 平拋運動是加速度為g的曲線運動 其運動軌跡是 水平 重力 勻變速 拋物線 3 研究方法 平拋運動通常分解為水平方向的運動和豎直方向的運動 如圖所示 勻速直線 自由落體 4 基本規(guī)律 1 位移關(guān)系 2 速度關(guān)系 gt 二 斜拋運動1 定義 當不考慮空氣的阻力時 一個物體沿拋出后的運動 2 性質(zhì) 加速度為的勻變速曲線運動 軌跡是 3 研究方法 斜拋運動可以看做水平方向的運動和豎直方向的運動的合運動 斜向 重力加速度g 拋物線 勻速直線 勻變速直線 自主檢測 1 思考判斷 1 只要在某高處 水平拋出的運動一定是平拋運動 2 做平拋運動的物體初速度越大 水平位移越大 3 平拋運動的時間由高度決定 4 類平拋運動的合力可以是變力 5 不論是平拋運動還是斜拋運動都是勻變速曲線運動 答案 1 2 3 4 5 2 2018 北京東城質(zhì)檢 在水平地面上方某處將物體沿水平方向拋出 不計空氣阻力的影響 對于物體在下落過程中的下列說法 其中正確的是 A 物體的加速度逐漸減小B 物體運動的時間只由高度決定C 物體落地的位置與初速度無關(guān)D 物體落地時的速度方向豎直向下 B 3 有A B兩小球 B的質(zhì)量為A的兩倍 現(xiàn)將它們以相同速率沿同一方向拋出 不計空氣阻力 圖中 為A的運動軌跡 則B的運動軌跡是 A B C D A 解析 由題意知A B兩球拋出的初速度大小相同 雖然質(zhì)量不同 由牛頓第二定律知 兩球運動的加速度相同 所以運動的軌跡相同 故選項A正確 B C D錯誤 核心探究分類探究 各個擊破 考點一平拋運動基本規(guī)律的應(yīng)用 1 運動時間由t 知 運動時間取決于下落高度h 與初速度v0無關(guān) 3 速度改變量做平拋運動的物體在任意相等時間間隔 t內(nèi)的速度改變量 v g t相同 方向豎直向下 如圖所示 4 兩個重要推論 1 做平拋運動的物體任一位置的瞬時速度的反向延長線一定通過此時水平位移的中點 如圖中OC的中點 2 做平拋運動的物體在任一位置處 速度方向與水平方向的夾角 和位移與水平方向的夾角 的關(guān)系為tan 2tan 5 三類常見的多物體平拋運動 1 若兩物體同時從同一高度 或同一點 拋出 則兩物體始終在同一高度 二者間距只取決于兩物體的水平分運動 2 若兩物體同時從不同高度拋出 則兩物體高度差始終與拋出點高度差相同 二者間距由兩物體的水平分運動和豎直高度差決定 3 若兩物體從同一點先后拋出 兩物體豎直高度差隨時間均勻增大 二者間距取決于兩物體的水平分運動和豎直分運動 典例1 2018 浙江臺州模擬 多選 如圖所示 a b兩個小球從不同高度同時沿相反方向水平拋出 其平拋運動軌跡的交點為P 則以下說法正確的是 A a b兩球同時落地B b球先落地C a b兩球在P點相遇D 無論兩球初速度大小多大 兩球總不能相遇 BD 核心點撥 1 平拋運動的時間由高度h決定 a球到P點的時間與b球到P點的時間不相同 2 P點是兩條軌跡的相交處 兩物體必須同時到達此處才會相遇 方法技巧解答平拋運動問題的常用解法 1 解答平拋運動問題時 一般是將平拋運動沿水平和豎直兩個方向分解 其優(yōu)點是不用分解初速度和重力加速度 2 將平拋運動分解之后 要充分利用位移矢量三角形和速度矢量三角形找各量的關(guān)系 典例2 飛機以150m s的水平速度勻速飛行 某時刻讓A球落下 相隔1s又讓B球落下 不計空氣阻力 在以后的運動中 關(guān)于A球和B球的相對位置關(guān)系 正確的是 A A球在B球的前下方B 飛機上的人看A B兩球均做自由落體運動C 站在地面上的人看A B兩球均做平拋運動D A球在B球的正下方 距離隨時間的增加而增加 BCD 多維訓(xùn)練 1 平拋運動規(guī)律的理解和應(yīng)用 在地面上方某點將一小球以一定的初速度沿水平方向拋出 不計空氣阻力 則小球在隨后的運動中 A 速度和加速度的方向都在不斷變化B 速度與加速度方向之間的夾角一直減小C 在相等的時間間隔內(nèi) 速率的改變量相等D 在相等的時間間隔內(nèi) 動能的改變量相等 B 2 導(dǎo)學(xué)號58826077 多物體平拋運動問題 2018 貴州貴陽質(zhì)檢 如圖所示 在同一平臺上的O點水平拋出的三個物體 分別落到a b c三點 不計空氣阻力 則三個物體運動的初速度va vb vc的關(guān)系和三個物體運動的時間ta tb tc的關(guān)系分別是 A va vb vc ta tb tcB vatb tcD va vb vc ta tb tc C 考點二與斜面有關(guān)的平拋運動問題 典例3 多選 如圖所示 固定斜面PO QO與水平面MN的夾角均為45 現(xiàn)由A點分別以v1 v2先后沿水平方向拋出兩個小球 可視為質(zhì)點 不計空氣阻力 其中以v1拋出的小球恰能垂直于QO落于C點 飛行時間為t 以v2拋出的小球落在PO斜面上的B點 且B C在同一水平面上 則 A 落于B點的小球飛行時間為tB v2 gtC 落于C點的小球的水平位移為gt2D A點距水平面MN的高度為gt2 ACD 核心點撥 1 小球恰能垂直于QO落于C點 則此時小球速度方向與斜面垂直 2 畫出兩個小球的水平分位移和豎直分位移 利用幾何知識確定出兩小球各分位移之間的關(guān)系 方法技巧斜面上的平拋運動的分析方法除要運用平拋運動的位移和速度的分解規(guī)律外 還要充分利用斜面傾角 找出斜面傾角同分位移與合位移的關(guān)系 或找出斜面傾角同分速度與合速度的關(guān)系 從而使問題得到順利解決 多維訓(xùn)練 1 順著斜面的平拋運動 2018 貴州貴陽一中月考 如圖 甲 是研究小球在斜面上做平拋運動的示意圖 每次都以相同的初速度從斜面頂點水平拋出小球 并逐漸改變斜面與水平面之間的夾角 獲得不同的射程x 最后作出了如圖 乙 所示的x tan 圖像 g取10m s2 由圖 乙 可知 小球在斜面頂端水平拋出時的初速度大小等于 A 1m sB 1 414m sC 2m sD 5m s C 2 導(dǎo)學(xué)號58826078 對著斜面的平拋運動 多選 若一攻擊機沿水平方向勻速飛行 到達山坡底端正上方時釋放一顆炸彈 并垂直擊中山坡上的目標A 如圖所示 已知A點高度為h 山坡傾角為 由此可算出 A 攻擊機的飛行高度B 攻擊機的飛行速度C 炸彈的飛行時間D 炸彈的質(zhì)量 ABC 考點三平拋運動中的臨界問題 解決平拋運動臨界問題的要點 1 明確平拋運動的基本性質(zhì)及公式 2 確定臨界狀態(tài) 3 畫出臨界軌跡 在軌跡示意圖上尋找?guī)缀侮P(guān)系 典例4 2016 浙江卷 23 在真空環(huán)境內(nèi)探測微粒在重力場中能量的簡化裝置如圖所示 P是一個微粒源 能持續(xù)水平向右發(fā)射質(zhì)量相同 初速度不同的微粒 高度為h的探測屏AB豎直放置 離P點的水平距離為L 上端A與P點的高度差也為h 1 若微粒打在探測屏AB的中點 求微粒在空中飛行的時間 2 求能被屏探測到的微粒的初速度范圍 3 若打在探測屏A B兩點的微粒的動能相等 求L與h的關(guān)系 運動過程圖示 題后反思空間臨界狀態(tài)的確定方法 1 平拋運動一定要和實際情況相結(jié)合 題目中 最小的初速度打在B點 最大的初速度打在A點 2 不同的臨界狀態(tài)下水平分位移與豎直分位移是不同的 要利用空間位置關(guān)系分別求出 多維訓(xùn)練 1 分解速度法解決臨界問題 如圖所示 P是水平面上的圓弧凹槽 從高臺邊B點以某速度v0水平飛出的小球 恰能從固定在某位置的凹槽的圓弧軌道的左端A點沿圓弧切線方向進入軌道 O是圓弧的圓心 1是OA與豎直方向的夾角 2是BA與豎直方向的夾角 則 B 2 導(dǎo)學(xué)號58826079 分解位移法解決臨界問題 2018 廣東廣州模擬 如圖所示 在一豎直墻壁上有一窗口 窗口上 下沿間的高度H 1 6m 墻的厚度d 0 4m 某人在離墻壁距離L 1 4m 距窗口上沿高h 0 2m處的P點 將可視為質(zhì)點的小物體以速度v垂直于墻壁水平拋出 小物體直接穿過窗口并落在水平地面上 取g 10m s2 則v的取值范圍是 A v 7m sB v 2 3m sC 3m s v 7m sD 2 3m s v 3m s C 演練提升真題體驗 強化提升 1 平拋運動規(guī)律的應(yīng)用 2017 全國 卷 15 發(fā)球機從同一高度向正前方依次水平射出兩個速度不同的乒乓球 忽略空氣的影響 速度較大的球越過球網(wǎng) 速度較小的球沒有越過球網(wǎng) 其原因是 A 速度較小的球下降相同距離所用的時間較多B 速度較小的球在下降相同距離時在豎直方向上的速度較大C 速度較大的球通過同一水平距離所用的時間較少D 速度較大的球在相同時間間隔內(nèi)下降的距離較大 C 高考模擬 2 多物體平拋運動 2017 江蘇卷 2 如圖所示 A B兩小球從相同高度同時水平拋出 經(jīng)過時間t在空中相遇 若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉淼?倍 則兩球從拋出到相遇經(jīng)過的時間為 C 3 與斜面有關(guān)的平拋運動 2018 河北石家莊模擬 有一足夠長 傾角為30 的光滑斜面頂端 由靜止釋放小球P 經(jīng)過時間t后 仍在該斜面頂端位置水平拋出另一小球Q 小球Q剛好擊中小球P 重力加速度為g 下列說法正確的是 A 小球P被擊中前在斜面上運動的時間為1 5tB 小球P被擊中前在斜面上運動的時間為2tC 小球Q水平拋出時的速度為gtD 小球Q擊中小球P時的速度為2gt B 拓展增分 生活中的平拋運動問題平拋運動與日常生活緊密聯(lián)系 如乒乓球 足球 排球等運動模型 飛鏢 射擊 飛機投彈模型等 這些模型經(jīng)常受到邊界條件的制約 如網(wǎng)球是否觸網(wǎng)或越界 飛鏢是否能中靶心 飛機投彈是否能命中目標等 解題的關(guān)鍵在于能準確地運用平拋運動規(guī)律分析對應(yīng)的運動特征 1 乒乓球的平拋運動問題 示例1 如圖所示 球網(wǎng)高出桌面H 網(wǎng)到桌邊的距離為L 某人在乒乓球訓(xùn)練中 從左側(cè)處 將球沿垂直于網(wǎng)的方向水平擊出 球恰好通過網(wǎng)的上沿落到右側(cè)邊緣 設(shè)乒乓球的運動為平拋運動 下列判斷正確的是 A 擊球點的高度與網(wǎng)高度之比為2 1B 乒乓球在網(wǎng)左右兩側(cè)運動時間之比為2 1C 乒乓球過網(wǎng)時與落到右側(cè)桌邊緣時速率之比為1 2D 乒乓球在左 右兩側(cè)運動速度變化量之比為1 2 D 2 足球的平拋運動問題 示例2 2015 浙江卷 17 如圖所示為足球球門 球門寬為L 一個球員在球門中心正前方距離球門s處高高躍起 將足球頂入球門的左下方死角 圖中P點 球員頂球點的高度為h 足球做平拋運動 足球可看成質(zhì)點 忽略空氣阻力 則 B 3 網(wǎng)球的平拋運動問題 示例3 一位網(wǎng)球運動員以拍擊球 使網(wǎng)球沿水平方向飛出 第一只球飛出時的初速度為v1 落在自己一方場地B點后 彈跳起來 剛好擦網(wǎng)而過 落在對方場地的A點處 如圖所示 第二只球飛出時的初速度為v2 直接擦網(wǎng)而過 也落在A點處 設(shè)球與地面碰撞時沒有能量損失 且不計空氣阻力 求 1 網(wǎng)球兩次飛出時的初速度之比v1 v2 解析 1 第一 二兩只球被擊出后都做平拋運動 由平拋運動的規(guī)律可知 兩球分別被擊出至各自第一次落地的時間是相等的 由題意知水平射程之比為x1 x2 1 3 故平拋運動的初速度之比為v1 v2 1 3 答案 1 1 3 2 運動員擊球點的高度H 網(wǎng)高h之比H h 答案 2 4 3